摘要:牧草作為畜牧業(yè)發(fā)展的基礎,其種植成效直接關系到畜牧業(yè)的經(jīng)濟效益與生態(tài)環(huán)境。種子萌發(fā)是牧草生長的起始環(huán)節(jié),深入了解牧草種子的萌發(fā)特性,對于優(yōu)化播種技術、實現(xiàn)牧草的優(yōu)質高產(chǎn)具有至關重要的意義。不同牧草種子在萌發(fā)特性上存在顯著差異,而播種技術的合理運用能夠充分挖掘種子的萌發(fā)潛力,確保牧草在適宜的環(huán)境中順利生長,為后續(xù)的生長發(fā)育奠定堅實基礎。
關鍵詞:牧草種子;萌發(fā)特性;播種技術
牧草作為畜牧業(yè)的重要飼料來源,其產(chǎn)量和質量直接關系到畜牧業(yè)的發(fā)展水平。而牧草種子的萌發(fā)特性是影響牧草產(chǎn)量和品質的關鍵因素之一。種子萌發(fā)是牧草生命周期的起點,其過程受多種內外因素的共同影響。因此,深入了解牧草種子的萌發(fā)特性,優(yōu)化播種技術,對于提高牧草產(chǎn)量、改善牧草品質具有重要意義。
1 牧草種子萌發(fā)特性
牧草種子的萌發(fā)特性主要體現(xiàn)在以下三個方面:
1.1 萌發(fā)的環(huán)境條件
溫度是影響牧草種子萌發(fā)的重要環(huán)境因素之一。不同牧草種子對溫度的要求不同,一般來說,大多數(shù)牧草種子在 15~25℃內萌發(fā)較好。適宜的溫度能促進種子內部的生理生化反應,使酶的活性增強,從而加速種子的萌發(fā)過程。溫度過高或過低都會抑制種子萌發(fā),甚至導致種子死亡。水分也是種子萌發(fā)不可或缺的條件。種子在萌發(fā)前需要吸收大量的水分,使種皮軟化,增加通透性,便于氧氣進入種子內部,同時,也能使種子內的營養(yǎng)物質轉化為可溶狀態(tài),供胚吸收利用。一般情況下,種子需要吸收其自身重量一定比例的水分才能萌發(fā),不同牧草種子吸水量有所差異。氧氣對于種子萌發(fā)同樣關鍵。種子萌發(fā)時,胚細胞進行旺盛的呼吸作用,需要充足的氧氣進行氧化分解儲存的營養(yǎng)物質,為胚的生長提供能量。如果氧氣不足,種子的呼吸作用就會受到抑制,從而影響種子的萌發(fā)。因此,播種深度要適宜,以保證種子能夠獲得足夠的氧氣[1]。
1.2 種子的休眠特性
許多牧草種子具有休眠特性,這是植物在長期進化過程中形成的一種精妙適應策略。休眠原因復雜多樣,種皮限制便是常見因素之一。部分牧草種子,如紫云英、苜蓿等,種皮異常堅硬、結構致密。這種特性極大阻礙了水分和氧氣的進入,使得種子仿佛被禁錮在一個密封的“保險箱”內,水分難以滲透使種子無法吸水膨脹啟動萌發(fā)程序,氧氣不足則抑制了種子內部的呼吸代謝活動,從而致使種子長期處于休眠狀態(tài)。種子內部的生理抑制物質同樣扮演著關鍵角色。以脫落酸為例,其廣泛存在于多種牧草種子中。脫落酸能夠強烈抑制胚的生長和萌發(fā)。只有當種子在自然環(huán)境中歷經(jīng)風吹、雨淋、微生物作用等過程,脫落酸等抑制物質的含量逐漸降低到特定閾值以下,種子才會被“解除封印”,獲得萌發(fā)的機會。胚的發(fā)育不完全也是不可忽視的休眠成因。像紅三葉等一些牧草種子,在收獲時,胚尚處于未完全發(fā)育成熟的狀態(tài)[2]。此時,種子需要在適宜條件下經(jīng)歷一段時間的后熟作用,期間胚會持續(xù)生長發(fā)育,各項生理機能逐步完善,直至胚發(fā)育完全,才真正具備萌發(fā)能力。
1.3 萌發(fā)過程中的生理變化
種子吸水膨脹是萌發(fā)的起始階段。在這個過程中,種子通過吸脹作用吸收大量水分,體積增大,種皮變軟,為后續(xù)的生理活動做好準備。同時,種子內的各種細胞器也開始恢復活性,細胞代謝逐漸增強。隨著種子的吸水,酶的活性被激活。例如,淀粉酶、蛋白酶等水解酶的活性增強,它們將種子內儲存的淀粉、蛋白質等大分子營養(yǎng)物質分解為小分子的糖類、氨基酸等,供胚吸收利用。種子萌發(fā)過程中,呼吸作用逐漸增強。胚細胞通過呼吸作用將儲存的營養(yǎng)物質氧化分解,釋放出能量,用于胚的生長、細胞分裂和物質合成等生理過程。此外,在萌發(fā)過程中,種子還會合成一些新的蛋白質和核酸,為胚的發(fā)育和幼苗的生長提供物質基礎。
1.4 激素調控影響
激素在牧草種子萌發(fā)過程中發(fā)揮著重要的調控作用。赤霉素能促進種子萌發(fā),它通過解除種子休眠、提高酶的活性以及促進細胞生長等方式,推動種子萌發(fā)進程。脫落酸則是種子休眠的重要維持者,它抑制種子萌發(fā),與赤霉素形成相互拮抗的關系。在種子萌發(fā)過程中,兩者的動態(tài)平衡決定了種子的休眠與萌發(fā)狀態(tài)。細胞分裂素也參與其中,它能促進細胞分裂,在種子萌發(fā)初期,有助于胚細胞的增殖和組織分化,為幼苗的生長發(fā)育奠定基礎。此外,生長素在種子萌發(fā)過程中也有一定作用,它參與調節(jié)胚根和胚芽的生長方向,影響種子萌發(fā)后的幼苗形態(tài)建成。
2 牧草播種技術優(yōu)化策略
2.1 精準把握播種時間
播種時間的精準選擇對牧草生長起著決定性作用。不同種類的牧草有著各自獨特的生長習性,對氣候條件的要求也不盡相同。冷季型牧草,像黑麥草、紫羊茅等,其適宜的播種時間通常在早春或者秋季。早春土壤解凍后,地溫逐漸回升,此時播種,冷季型牧草能在溫度適宜、光照充足的條件下迅速萌發(fā)生長,在夏季高溫來臨之前就已完成旺盛的營養(yǎng)生長階段,積累了足夠的養(yǎng)分,為后續(xù)的生長和越冬奠定堅實基礎。秋季播種則是利用秋末冬初相對溫和的氣候,讓牧草在入冬前有一定的生長量,根系得以發(fā)育,增強抗寒能力,順利度過冬季,待來年春季氣溫回升后,能快速返青生長。而暖季型牧草,例如,狗牙根、蘇丹草等,其生長需要較高的溫度,因此,更適合在晚春或者初夏播種。晚春時節(jié),氣溫穩(wěn)定上升,土壤溫度也達到了暖季型牧草種子萌發(fā)所需的溫度范圍,能有效促進種子快速發(fā)芽。若播種過早,低溫會抑制種子萌發(fā),導致發(fā)芽率降低,甚至種子在土壤中因長期低溫受潮而腐爛。初夏播種時,充足的光照和適宜的高溫能讓暖季型牧草迅速進入生長旺季,充分利用夏季的光熱資源,實現(xiàn)快速生長和高產(chǎn)[3]。此外,各地的氣候條件差異顯著,這也要求我們因地制宜地調整播種時間。在高海拔、高緯度地區(qū),氣溫較低,無霜期短,播種時間應適當提前,以確保牧草有足夠的生長時間來完成整個生育期。而在低海拔、低緯度的溫暖地區(qū),可根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c和牧草品種,適當延遲播種時間,避免高溫干旱對幼苗生長造成不利影響。同時,還需密切關注當年的天氣預報,避開極端天氣,如暴雨、高溫、寒潮等,選擇天氣晴朗、土壤墑情良好的時段進行播種,為牧草種子的萌發(fā)和幼苗生長創(chuàng)造最佳條件。
2.2 科學控制播種深度
播種深度是影響牧草種子萌發(fā)和幼苗生長的關鍵因素之一。合理的播種深度能確保種子與土壤緊密接觸,獲取足夠的水分和氧氣,同時,又能保證幼苗順利出土。不同大小和特性的牧草種子,對播種深度的要求各不相同。對于小粒種子,如三葉草、紫云英等,因其本身儲存的營養(yǎng)物質有限,頂土能力較弱,播種深度宜淺,一般控制在 0.5~1 cm。過深播種會使種子在出土過程中消耗過多能量,導致幼苗細弱甚至無法出土。淺播能讓種子迅速吸收土壤表層的水分,在適宜的溫度下快速萌發(fā),且幼苗能在短時間內順利鉆出地面,接受光照進行光合作用,促進自身生長發(fā)育[4]。大粒種子,像玉米草、高丹草等,由于種子體積較大,儲存的營養(yǎng)物質豐富,頂土能力較強,可以適當深播,播種深度一般在 2~3 cm。這樣的深度能保證種子在土壤中穩(wěn)定著床,充分吸收土壤深層的水分和養(yǎng)分,為種子萌發(fā)和幼苗初期生長提供充足的物質保障。同時,較深的播種能避免種子因表層土壤干燥或遭受鳥類、昆蟲等侵害而影響萌發(fā)。除了種子大小,土壤質地也對播種深度有著重要影響。在疏松的沙質土壤中,水分和空氣通透性好,但保水性差,播種深度可適當深一些,以確保種子能吸收到足夠的水分。而在黏重的土壤中,土壤透氣性較差,播種深度應淺一些,防止種子因缺氧而影響萌發(fā)。此外,播種深度還需根據(jù)土壤墑情進行調整。在土壤墑情較好時,播種深度可適當淺些;若土壤較為干旱,可適當增加播種深度,使種子接觸到更深層的濕潤土壤,但也要注意不能過深,以免影響種子出苗。
2.3 合理規(guī)劃播種密度
播種密度直接關系到牧草的產(chǎn)量和品質,合理規(guī)劃播種密度能充分利用土地資源,提高牧草的經(jīng)濟效益。播種密度過大,會導致植株之間競爭激烈,爭奪有限的水分、養(yǎng)分和光照。在水分和養(yǎng)分供應不足的情況下,幼苗生長細弱,根系發(fā)育不良,容易引發(fā)病蟲害,且植株之間相互遮擋,光照不充分,光合作用效率降低,影響牧草的生長和產(chǎn)量。此外,過密的植株還會導致通風不良,濕度增加,進一步加重病蟲害的發(fā)生,降低牧草的品質。播種密度過小,則無法充分利用土地資源,單位面積內的牧草株數(shù)過少,雖然單個植株可能生長良好,但整體產(chǎn)量較低。而且稀疏的植株不能有效覆蓋地面,容易導致雜草滋生,與牧草爭奪養(yǎng)分、水分和光照,同樣會影響牧草的生長和產(chǎn)量。確定合理的播種密度需要綜合考慮多個因素。首先是牧草的種類和品種特性,不同牧草的生長速度、植株高度、分蘗能力等各不相同。生長迅速、植株高大且分蘗能力強的牧草,如苜蓿,播種密度可相對小一些;而生長較慢、植株矮小的牧草,如黑麥草,播種密度可以適當大一些。其次,土壤肥力也是重要的考量因素[5]。在土壤肥沃、養(yǎng)分充足的地塊,牧草生長旺盛,可適當降低播種密度,以保證植株有足夠的生長空間;而在土壤貧瘠的地塊,為了充分利用有限的養(yǎng)分,可適當增加播種密度。此外,氣候條件也會影響播種密度,在干旱地區(qū),由于水分有限,播種密度不宜過大,以免植株因缺水而生長不良;在濕潤地區(qū),水分供應充足,可適當提高播種密度。同時,還需結合種植目的和管理水平來確定播種密度。如果是以收獲鮮草為目的,播種密度可適當大一些;若以收獲種子為目的,則播種密度應相對小一些,以保證植株有良好的通風透光條件,促進種子發(fā)育。
2.4 重視種子預處理
種子預處理是提高牧草種子萌發(fā)率和幼苗質量的重要措施。通過對種子進行預處理,可以打破種子休眠,提高種子活力,促進種子快速整齊萌發(fā)。常見的種子預處理方法包括物理處理、化學處理和生物處理。物理處理方法中,機械擦傷是一種常用手段。對于一些種皮堅硬、致密,透水性和透氣性差的種子,如紫云英、刺槐等,采用機械擦傷種皮的方法,可破壞種皮的完整性,增加種皮的透性,使水分和氧氣更容易進入種子內部,從而打破種子休眠,促進種子萌發(fā)。常用的機械擦傷工具包括砂紙、銼刀等,通過輕輕摩擦種子表皮,使種皮出現(xiàn)輕微損傷,但又不損傷種子內部的胚?;瘜W處理則是利用化學藥劑對種子進行處理。例如,用濃硫酸處理某些牧草種子,能腐蝕種皮,增強種皮的透性。但在使用化學藥劑處理種子時,要嚴格控制藥劑濃度、處理時間和溫度,以免對種子造成傷害。此外,一些植物生長調節(jié)劑也可用于種子處理,如赤霉素、細胞分裂素等,它們能打破種子休眠,促進種子萌發(fā),提高幼苗的抗逆性。生物處理方法主要是利用微生物對種子進行處理。例如,將種子與根瘤菌等有益微生物進行拌種,根瘤菌能在種子萌發(fā)后迅速在根部定植,形成根瘤,與牧草建立共生關系,固氮供草,促進牧草生長[6]。同時,一些有益微生物還能分泌抗生素等物質,抑制土壤中的病原菌生長,減少病蟲害的發(fā)生,提高幼苗的成活率和生長質量。在進行種子預處理時,還需注意不同預處理方法的適用范圍和相互搭配。對于不同種類的牧草種子,要根據(jù)其特性選擇合適的預處理方法。同時,多種預處理方法可以結合使用,以達到更好的效果。例如,對于一些種皮堅硬且?guī)в行菝咛匦缘姆N子,可以先進行機械擦傷處理,再用植物生長調節(jié)劑浸泡,這樣能更有效地打破種子休眠,提高種子的萌發(fā)率和幼苗質量。
3 結語
綜上所述,深入探究牧草種子萌發(fā)特性,是實現(xiàn)播種技術優(yōu)化的核心。通過精準把控播種時間,契合不同牧草生長習性與地域氣候條件;科學調控播種深度,兼顧種子大小、土壤質地及墑情;合理規(guī)劃播種密度,綜合考量牧草品種、土壤肥力、氣候及種植目的;重視種子預處理,靈活運用物理、化學和生物方法,可有效提升種子萌發(fā)率,培育健壯幼苗,顯著提高牧草產(chǎn)量與品質。這不僅有助于推動畜牧業(yè)的高效、可持續(xù)發(fā)展,還能在生態(tài)環(huán)境保護、土地資源合理利用等方面發(fā)揮積極作用。
參考文獻
[1] 李月寧,佘延娣,普哇措,等.微生物菌肥對3種禾本科牧草種子萌發(fā)的影響[J].青海草業(yè),2024,33(4):2-6.
[2] 戴德榮.無人機撒播牧草種子實驗驗證報告[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,2024,54(6):29-32.
[3] 崔程程,張銘佳,趙立軍,等.10個牧草品種種子生物學特性和超低溫處理對發(fā)芽的影響[J].草原與草坪,2024,44(4):164-172.
[4] 俞靚,謝治國,董強,等.三葉草根浸提液對3種牧草種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].陜西林業(yè)科技,2024,52(3):1-6.
[5] 于慧宇.內蒙古牧草產(chǎn)業(yè)與草食畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的協(xié)調發(fā)展研究[D].呼和浩特:內蒙古農(nóng)業(yè)大學,2024.
[6] 郭夢君.小粒牧草種子丸粒化包衣過程離散元仿真及作業(yè)參數(shù)優(yōu)選研究[D].呼和浩特:內蒙古農(nóng)業(yè)大學,2024.